高速公路橋頭跳車防治關鍵技術研究

王樹軍

當前我國高速公路建設處于高速發展階段，橋涵通道等構造物數量與日俱增。橋頭跳車是一種常見病害類型，研究表明其不僅會降低行車的舒適性，還會加速橋臺等構件的損壞速率。為此，必須了解高速公路橋頭跳車危害，本文結合工程實際，通過規范施工工藝，提高施工技術水平等方法，以期解決橋頭跳車問題，提高工程施工質量。

高速公路;橋頭跳車;防治措施

隨著國民經濟的迅速發展，我國交通事業迎來了發展春天，尤其是高速公路建設取得了顯著成績。截至2019年，我國公路總里程已達484.65萬km、高速公路達14.26萬km，居世界第一，并呈逐年增長態勢。隨著高速公路建設里程的不斷增加，橋頭跳車現象愈加嚴重。橋頭跳車病害的存在，將影響車輛行駛的舒適性和安全，甚至會引發嚴重的交通事故。為此，必須高度重視橋頭跳車等危害，采取切實可行的措施加大防治力度，從而實現高速公路建設的社會效益和經濟效益。

橋頭跳車是指在行車荷載等多種因素影響下，基于橋臺、道路結構之間的剛性差異，路基和橋臺結構將會產生差異沉降，當高速行駛的車輛由路橋連接部位經過時，因沖擊作用，將會產生較為明顯的跳躍之感。這種情況下，將會對汽車行駛的安全性、舒適性造成極大影響，其危害可歸結為以下幾點：

（1）車輛行駛速度及安全的影響。當車輛行駛至橋頭跳車路段時，基于駕駛員的本能反應，因路面不平，將會采取急剎車或減速的操作，若采取減速方式，當經過錯臺段時，顛簸感將大幅增加，影響行駛速度，甚至會出現車輛失控等情況，嚴重危害行車安全。

（2）車輛運營成本有所增加。于車輛自身來講，當路面不平整時，可帶來以下危害。第一，車輛不得不頻繁減速，將加速車輛機件磨損程度;第二，由于車速不斷改變，勢必會增加油耗，加大汽車尾氣排放量，污染空氣;第三，降低車速，很可能引起交通擁堵，延長車輛行車時間，增加整個運營成本。

（3）路橋養護成本有所增加。橋頭跳車同樣會增加路橋養護成本，原因在于車輛高速行駛時，遇路不平，將會對橋梁和臺背填土段形成瞬間附加沖擊荷載。一時間產生強大的沖擊力，從而損壞橋頭搭板、橋臺、橋梁支座等構件，甚至會對橋梁及其兩端過渡段道路的使用壽命造成不利影響，進而大幅增加維修養護成本。

某高速公路位于平原地區，地面坡度為1/500～1/1000。地勢較為平坦，地表溝壑較少，在地質構造上，本路段屬于華北地臺的一部分。經地質勘查報告顯示，施工區域處于全新統（Q4）及更新統（Q3）地層，按時代成因可以劃分為11層，分別為人工填土層、新近組坑底新近沉積等等。該標段路線沿線場地地表層為第四系全新統人工填土層，其分布廣且厚，同時存在土質不一、結構松散等情況。在溝渠、河道等處，還存在較厚軟弱土層。

為避免橋頭跳車病害發生，采用高速夯實機夯實臺背試驗段，試驗段起訖樁號為k32+796.15～k32+808.192。根據工程具體要求，試驗段可采用壓路機先進行正常碾壓、填筑，每層壓實度需控制在96%以上，隨后通過夯實機補強。分2層夯實，第一次夯實為195 cm厚，第二次夯實為205 cm厚，直至路頂面，隨后對壓實度、沉降情況進行準確測量，并觀測沉降規律。

布設作業點

采用間隙型梅花狀進行試驗段作業點布置，沿錘心間距均勻布點，間距為1.3～1.5 m，與橋臺方向錘擊點中心平行或垂直的間距均為1.5 m，夯擊點和路基接觸面為Φ1 m圓形。第一排中心距離結構物約100 cm。可按圖1布設夯點。

臺背填土高度達到夯實點層位設計要求之后，待檢驗壓實度滿足要求，便可利用白灰在臺背路基上標注出夯點，隨后液壓夯實機進行施工，在施工前，必須保證夯錘始終垂直，且與點位對準。

選取直線法進行試驗段施工，作業點按間隔型布設，每次作業單點，下一點前進或后退作業。單個夯點施工待達到設計要求后，才能進行下點位施工。

每次累加3錘施工，最大錘數應以最后3錘施工相對沉降1 cm以下作為確定依據。在臨近構造物時，第一排分3擋進行9錘夯實，并分析不同錘擊次數下影響結構物安全性的程度，為防止損壞結構物，先設100 cm為布點距離，在保證安全的前提下，可根據實際情況，縮短距離，進而檢驗及評價不同作業錘數下的路表壓實度、沉降量情況，最終得到最佳錘擊數。

在沉降量測量中可采用精密水準儀，測定前，保證前后視標尺和水準儀始終處于同一直線，并查看是否存在誤差，若在標準規定之上，則需再次測定。

在沉降量測量中，可針對不同檔位、不同夯擊次數的夯實機沉降量情況進行分析。根據檢測數據，可繪制關系曲線，如圖2所示。

由圖2可見，在臺背回填強夯作業中，高速液壓夯實機夯實效果良好。試驗表明，相比夯實機三檔夯實效果，一檔、二當相對效果較差。隨著夯擊次數的不斷增大，路堤沉降量也隨之增大。當傳統碾壓工藝作業后，壓實度超過96%的臺背路基，在高速液壓夯實機三檔施工作業下，沉降量更大，最大值為68 mm左右。隨后通過液壓夯補強處理，路基土體沉降平均可達到60 mm左右，將大幅降低工后沉降，減小路基和橋臺之間的差異沉降，有效防止橋頭跳車病害出現。

當高速液壓夯實機在三檔下進行施工時，由圖3可了解其前后3錘沉降量變化情況。

由此可見，隨著夯擊次數的不斷增大，沉降量的增長速率將逐步減小，其中變化最為明顯的為前6錘。沉降變化量較小的夯擊次數為9～12錘。為9次夯實數時，前后3錘的沉降變化量均小于10 mm，因此，可確定夯錘數為三檔9錘。

根據工程要求，可采用灌砂法檢測現場壓實度，主要測定夯點表面壓實度，所得結果如表1所示。并根據此數據進行壓實度和夯擊次數之間關系曲線的繪制，如圖4所示。

由此可見，通過傳統碾壓工藝，臺背路基壓實度滿足大于96%標準之后，隨后通過補強處理，壓實度還會有所增加，隨著夯擊次數的增加，壓實度也越來越大，但是增長速率卻呈下降趨勢。與低擋夯實相比，高檔夯實施工壓實度更大，但增長規律基本相同。通過高速液壓夯實機三檔補強處理，壓實度約提升10%。但是相比實驗室內標準，現場高速液壓夯實機的夯實能量更大，因此會產生超百情況。

綜上所述，改革開放以來，我國經濟迅速騰飛，交通工程建設事業步入了一個新的臺階。橋梁是高速公路建設的重要組成部分，橋頭跳車病害的發生，將嚴重影響行車舒適性及安全。因此，必須重視橋頭跳車問題，規范施工工藝，提高施工技術水平，這對高速公路建設質量影響深遠。

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At present， China's expressway construction is in a high-speed development stage， and the number of bridges， culverts and other structures is increasing day by day. Bump at bridge head is a common type of disease， which will not only reduce the comfort of driving， but also accelerate the damage rate of components such as abutment. Therefore， it is necessary to understand the harm of vehicle jumping at the bridgehead of expressway， standardize the construction technology and improve the construction technology level in combination with the actual situation of the project， so as to solve the problem of vehicle jumping at the bridgehead and improve the construction quality of the project.

expressway; bump at bridge head; prevention and control measures